There is increasing evidence that genome-wide association (GWA) studies represent a powerful approach to the identification of genes involved in common human diseases. We describe a joint GWA study (using the Affymetrix GeneChip 500K Mapping Array Set) undertaken in the British population, which has examined ∼2,000 individuals for each of 7 major diseases and a shared set of ∼3,000 controls. Case-control comparisons identified 24 independent association signals at P < 5 × 10-7: 1 in bipolar disorder, 1 in coronary artery disease, 9 in Crohn’s disease, 3 in rheumatoid arthritis, 7 in type 1 diabetes and 3 in type 2 diabetes. On the basis of prior findings and replication studies thus-far completed, almost all of these signals reflect genuine susceptibility effects. We observed association at many previously identified loci, and found compelling evidence that some loci confer risk for more than one of the diseases studied. Across all diseases, we identified a large number of further signals (including 58 loci with single-point P values between 10-5 and 5 × 10-7) likely to yield additional susceptibility loci. The importance of appropriately large samples was confirmed by the modest effect sizes observed at most loci identified. This study thus represents a thorough validation of the GWA approach. It has also demonstrated that careful use of a shared control group represents a safe and effective approach to GWA analyses of multiple disease phenotypes; has generated a genome-wide genotype database for future studies of common diseases in the British population; and shown that, provided individuals with non-European ancestry are excluded, the extent of population stratification in the British population is generally modest. Our findings offer new avenues for exploring the pathophysiology of these important disorders. We anticipate that our data, results and software, which will be widely available to other investigators, will provide a powerful resource for human genetics research. With the advent of many more markers in the human genome, it has become possible to search for genes associated with human disease without having to narrow down candidate regions of the genome first. In a ground-breaking publication, the Wellcome Trust Case Control Consortium reports an exciting genome-wide association study of some 17,000 individuals for seven common familial diseases. The analysis confirms previously identified loci and provides strong evidence for many novel disease susceptibility genes. An exciting genome-wide association study in the British population for seven common diseases. This analysis confirms previously identified loci and provides strong evidence for many novel disease susceptibility loci.

Obesity is a serious international health problem that increases the risk of several common diseases. The genetic factors predisposing to obesity are poorly understood. A genome-wide search for type 2 diabetes–susceptibility genes identified a common variant in the FTO (fat mass and obesity associated) gene that predisposes to diabetes through an effect on body mass index (BMI). An additive association of the variant with BMI was replicated in 13 cohorts with 38,759 participants. The 16% of adults who are homozygous for the risk allele weighed about 3 kilograms more and had 1.67-fold increased odds of obesity when compared with those not inheriting a risk allele. This association was observed from age 7 years upward and reflects a specific increase in fat mass.

The Avon Longitudinal Study of Parents and Children (ALSPAC) is a transgenerational prospective observational study investigating influences on health and development across the life course. It considers multiple genetic, epigenetic, biological, psychological, social and other environmental exposures in relation to a similarly diverse range of health, social and developmental outcomes. Recruitment sought to enrol pregnant women in the Bristol area of the UK during 1990–92; this was extended to include additional children eligible using the original enrolment definition up to the age of 18 years. The children from 14 541 pregnancies were recruited in 1990–92, increasing to 15 247 pregnancies by the age of 18 years. This cohort profile describes the index children of these pregnancies. Follow-up includes 59 questionnaires (4 weeks–18 years of age) and 9 clinical assessment visits (7–17 years of age). The resource comprises a wide range of phenotypic and environmental measures in addition to biological samples, genetic (DNA on 11 343 children, genome-wide data on 8365 children, complete genome sequencing on 2000 children) and epigenetic (methylation sampling on 1000 children) information and linkage to health and administrative records. Data access is described in this article and is currently set up as a supported access resource. To date, over 700 peer-reviewed articles have been published using ALSPAC data.

Summary The Avon Longitudinal Study of Children and Parents (ALSPAC) was established to understand how genetic and environmental characteristics influence health and development in parents and children. All pregnant women resident in a defined area in the South West of England, with an expected date of delivery between 1st April 1991 and 31st December 1992, were eligible and 13 761 women (contributing 13 867 pregnancies) were recruited. These women have been followed over the last 19–22 years and have completed up to 20 questionnaires, have had detailed data abstracted from their medical records and have information on any cancer diagnoses and deaths through record linkage. A follow-up assessment was completed 17–18 years postnatal at which anthropometry, blood pressure, fat, lean and bone mass and carotid intima media thickness were assessed, and a fasting blood sample taken. The second follow-up clinic, which additionally measures cognitive function, physical capability, physical activity (with accelerometer) and wrist bone architecture, is underway and two further assessments with similar measurements will take place over the next 5 years. There is a detailed biobank that includes DNA, with genome-wide data available on >10 000, stored serum and plasma taken repeatedly since pregnancy and other samples; a wide range of data on completed biospecimen assays are available. Details of how to access these data are provided in this cohort profile.

Joel Hirschhorn and colleagues report results of a large-scale genome-wide association and replication study for obesity-related traits. The newly discovered loci are enriched for genes expressed in the central nervous system, and may thus contribute to weight gain by modulating food intake. Similar results are reported in a related study by Gudmar Thorleifsson and colleagues. Common variants at only two loci, FTO and MC4R, have been reproducibly associated with body mass index (BMI) in humans. To identify additional loci, we conducted meta-analysis of 15 genome-wide association studies for BMI (n > 32,000) and followed up top signals in 14 additional cohorts (n > 59,000). We strongly confirm FTO and MC4R and identify six additional loci (P < 5 × 10−8): TMEM18, KCTD15, GNPDA2, SH2B1, MTCH2 and NEGR1 (where a 45-kb deletion polymorphism is a candidate causal variant). Several of the likely causal genes are highly expressed or known to act in the central nervous system (CNS), emphasizing, as in rare monogenic forms of obesity, the role of the CNS in predisposition to obesity.

We have genotyped 14,436 nonsynonymous SNPs (nsSNPs) and 897 major histocompatibility complex (MHC) tag SNPs from 1,000 independent cases of ankylosing spondylitis (AS), autoimmune thyroid disease (AITD), multiple sclerosis (MS) and breast cancer (BC). Comparing these data against a common control dataset derived from 1,500 randomly selected healthy British individuals, we report initial association and independent replication in a North American sample of two new loci related to ankylosing spondylitis, ARTS1 and IL23R, and confirmation of the previously reported association of AITD with TSHR and FCRL3. These findings, enabled in part by increased statistical power resulting from the expansion of the control reference group to include individuals from the other disease groups, highlight notable new possibilities for autoimmune regulation and suggest that IL23R may be a common susceptibility factor for the major 'seronegative' diseases.

To identify common variants influencing body mass index (BMI), we analyzed genome-wide association data from 16,876 individuals of European descent. After previously reported variants in FTO, the strongest association signal (rs17782313, P = 2.9 × 10−6) mapped 188 kb downstream of MC4R (melanocortin-4 receptor), mutations of which are the leading cause of monogenic severe childhood-onset obesity. We confirmed the BMI association in 60,352 adults (per-allele effect = 0.05 Z-score units; P = 2.8 × 10−15) and 5,988 children aged 7–11 (0.13 Z-score units; P = 1.5 × 10−8). In case-control analyses (n = 10,583), the odds for severe childhood obesity reached 1.30 (P = 8.0 × 10−11). Furthermore, we observed overtransmission of the risk allele to obese offspring in 660 families (P (pedigree disequilibrium test average; PDT-avg) = 2.4 × 10−4). The SNP location and patterns of phenotypic associations are consistent with effects mediated through altered MC4R function. Our findings establish that common variants near MC4R influence fat mass, weight and obesity risk at the population level and reinforce the need for large-scale data integration to identify variants influencing continuous biomedical traits.

Sequence-based variation in gene expression is a key driver of disease risk. Common variants regulating expression in cis have been mapped in many expression quantitative trait locus (eQTL) studies, typically in single tissues from unrelated individuals. Here, we present a comprehensive analysis of gene expression across multiple tissues conducted in a large set of mono- and dizygotic twins that allows systematic dissection of genetic (cis and trans) and non-genetic effects on gene expression. Using identity-by-descent estimates, we show that at least 40% of the total heritable cis effect on expression cannot be accounted for by common cis variants, a finding that reveals the contribution of low-frequency and rare regulatory variants with respect to both transcriptional regulation and complex trait susceptibility. We show that a substantial proportion of gene expression heritability is trans to the structural gene, and we identify several replicating trans variants that act predominantly in a tissue-restricted manner and may regulate the transcription of many genes.

Matthew Brown, John Reveille and colleagues report a genome-wide association study for ankylosing spondylitis. They identify four genetic loci outside of the MHC newly associated to AS susceptibility. To identify susceptibility loci for ankylosing spondylitis, we undertook a genome-wide association study in 2,053 unrelated ankylosing spondylitis cases among people of European descent and 5,140 ethnically matched controls, with replication in an independent cohort of 898 ankylosing spondylitis cases and 1,518 controls. Cases were genotyped with Illumina HumHap370 genotyping chips. In addition to strong association with the major histocompatibility complex (MHC; P < 10−800), we found association with SNPs in two gene deserts at 2p15 (rs10865331; combined P = 1.9 × 10−19) and 21q22 (rs2242944; P = 8.3 × 10−20), as well as in the genes ANTXR2 (rs4333130; P = 9.3 × 10−8) and IL1R2 (rs2310173; P = 4.8 × 10−7). We also replicated previously reported associations at IL23R (rs11209026; P = 9.1 × 10−14) and ERAP1 (rs27434; P = 5.3 × 10−12). This study reports four genetic loci associated with ankylosing spondylitis risk and identifies a major role for the interleukin (IL)-23 and IL-1 cytokine pathways in disease susceptibility.

The influence of genetic variation on complex diseases is potentially mediated through a range of highly dynamic epigenetic processes exhibiting temporal variation during development and later life. Here we present a catalogue of the genetic influences on DNA methylation (methylation quantitative trait loci (mQTL)) at five different life stages in human blood: children at birth, childhood, adolescence and their mothers during pregnancy and middle age. We show that genetic effects on methylation are highly stable across the life course and that developmental change in the genetic contribution to variation in methylation occurs primarily through increases in environmental or stochastic effects. Though we map a large proportion of the cis-acting genetic variation, a much larger component of genetic effects influencing methylation are acting in trans. However, only 7 % of discovered mQTL are trans-effects, suggesting that the trans component is highly polygenic. Finally, we estimate the contribution of mQTL to variation in complex traits and infer that methylation may have a causal role consistent with an infinitesimal model in which many methylation sites each have a small influence, amounting to a large overall contribution. DNA methylation contains a significant heritable component that remains consistent across the lifespan. Our results suggest that the genetic component of methylation may have a causal role in complex traits. The database of mQTL presented here provide a rich resource for those interested in investigating the role of methylation in disease.